鈷(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。為從某工業(yè)廢料中回收鈷,某學(xué)生設(shè)計(jì)流程如下(廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質(zhì))。
已知:①物質(zhì)溶解性:LiF難溶于水,Li2CO3微溶于水;
②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表。
Fe3+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ | |
pH(開始沉淀) | 1.9 | 7.15 | -0.23 | 3.4 |
pH(完全沉淀) | 3.2 | 9.15 | 1.09 | 4.7 |
(1)步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應(yīng)的離子方程式是
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
。(2)寫出步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應(yīng)生成Cl2的離子方程式:
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O
。(3)步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)使溶液的pH不超過(guò)
7.15
7.15
;廢渣中的主要成分除了LiF外,還有Fe(OH)3
Fe(OH)3
。(4)NaF與溶液中的Li+形成LiF沉淀,此反應(yīng)對(duì)步驟Ⅳ所起的作用是
降低濾液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀
降低濾液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀
。(5)在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O)樣品,受熱過(guò)程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如表。
溫度范圍/℃ | 固體質(zhì)量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
890~920 | 2.25 |
失去結(jié)晶水
失去結(jié)晶水
。②經(jīng)測(cè)定,加熱到210~290℃過(guò)程中的生成物只有CO2和鈷的氧化物,此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2
210
-
290
℃
3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2
。[已知M(CoC2O4?2H2O)=183g/mol]。210
-
290
℃
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;7.15;Fe(OH)3;降低濾液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀;失去結(jié)晶水;3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2
210
-
290
℃
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:65引用:3難度:0.7
相似題
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過(guò)低,對(duì)實(shí)驗(yàn)影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時(shí)易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過(guò)“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:80引用:5難度:0.5 -
3.我國(guó)青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲(chǔ)量約三千萬(wàn)噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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